Aluminiumlegierung 2117 T4 (AA/ASTM B316) – Mechanische Eigenschaften und Spezifikationen
Überblick
Die Aluminiumlegierung 2117 im Zustand T4 (lösungsgeglüht und natürlich gealtert) ist eine klassische Al-Cu-Legierung der 2000er-Serie, die häufig für Nieten und Verbindungselemente in der Luftfahrt verwendet wird. Sie bietet eine ausgewogene Kombination aus Festigkeit, Duktilität und guter Kaltumformbarkeit.
Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normen |
|---|
| Dichte | 2,75 g/cm³ | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normen | Bemerkung |
|---|
| Biegewechselfestigkeit | 95,0 MPa | T4 | AA Standards | |
| Elastizitätsmodul | 71,0 GPa | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
| Härte Brinell | 70 HB | T4 | AA Standards | |
| Bruchzähigkeit (Plane-Strain) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | Typisch für knetbare 2000er Al-Legierungen |
| Poisson-Zahl | 0,33 | – | – | Typisch für knetbare 2000er Al-Legierungen |
| Schubmodul | 26,0 – 27,5 GPa | – | – | Typisch für knetbare 2000er Al-Legierungen |
| Zugfestigkeit | 260,0 MPa | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
| Zugfestigkeit | 295,0 MPa | T4 | AA Standards | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Zustand | Normen | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 2,38·10⁻⁵ 1/K | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 2,38·10⁻⁵ 1/K | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
| Schmelzpunkt | – | 550 – 650 °C | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
| Spezifische Wärmekapazität | – | 816 – 963 J/(kg·K) | – | – | Typisch für knetbare 2000er Al-Legierungen |
| Wärmeleitfähigkeit | – | 155 W/(m·K) | T4 | AA Standards, ASTM B316 | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Zustand | Normen |
|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 23.000.000 S/m | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Elektrischer Widerstand | 4,35·10⁻⁸ Ω·m | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in %)
| Element | Gehalt | Zustand | Normen |
|---|
| Chrom | 0,1 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Kupfer | 2,2 – 3,0 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Eisen | 0,70 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Magnesium | 0,2 – 0,5 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Mangan | 0,2 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Silizium | 0,8 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
| Zink | 0,25 | T4 | AA Standards, ASTM B316 |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Bewertung |
|---|
| Löten | Allgemein: Kein Lötverfahren bekannt oder entwickelt |
| Korrosionsverhalten | Spannungsrisskorrosion: Keine Schäden im Betrieb und Labortests; Allgemein: akzeptabel, prinzipiell sollte Schutz vorgesehen werden |
| Allgemeine Zerspanbarkeit | Allgemein: ausreichend |
| Umformbarkeit | Allgemein (Zustand T4): akzeptabel |
Anwendungshinweise
Legierung 2117 T4 ist die Standardlegierung für Massivniete in der Luftfahrt (z. B. AN470, MS20470). Ihre Zusammensetzung ist auf gute Kaltumformbarkeit bei ausreichender Festigkeit optimiert. Nach dem Setzen der Nieten erfolgt eine natürliche Alterung, die die Festigkeit erhöht. Wie bei 2xxx-Legierungen ist die Korrosionsbeständigkeit begrenzt; Nieten werden oft mit Dichtmitteln oder Lacken geschützt. Die Legierung ist nicht für geschweißte Konstruktionen geeignet.
